BAYREUTH. Daniel James Frost interessieren Dinge, die noch kein Mensch gesehen hat – weil sie tief im Erdinneren verborgen sind. Für seine Forschung bekommt der in Bayreuth tätige Brite nun den renommierten Leibniz-Preis. In seinem Labor kann er sogar Diamanten herstellen.
Er bewegt sich im Grenzbereich. Er forscht über Dinge, die kein Mensch je gesehen hat. Daniel James Frost beschäftigt sich mit dem Erdmantel. Und zwar mit jenen Teilen, die für den Menschen unzugänglich sind, weil sie zu tief in der Erde sind. Nun wird der Bayreuther Professor und Leiter des Bayerischen Geoinstituts mit dem Leibniz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) ausgezeichnet. 2,5 Millionen Euro erhält er am Dienstag (1. März) in Berlin, um seine Forschungsarbeit vorantreiben zu können.
Was Frost interessiert: «Wie kann ein bewohnbarer Planet geformt werden? Welche Prozesse laufen dafür in welcher Reihenfolge ab?» Im Geoinstitut kann der 45 Jahre alte Brite in einem außergewöhnlichen Labor arbeiten, «das ist einzigartig», schwärmt er: Hitze und Druck sind die wichtigsten Komponenten, die er braucht. So kann Frost beispielsweise Vulkangestein unter so großen Druck und unter so große Hitze setzen, dass die Bedingungen in den Tiefen des Erdmantels simuliert werden. Das erlaubt Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des Erdmantels und auf die Veränderungen, die dort stattfinden oder vor unendlich langer Zeit stattgefunden haben.
Bis zum Mittelpunkt der Erde sind es mehr als 6300 Kilometer – zum Vergleich: Die tiefste Bohrung, die es weltweit gibt, ist die Kola-Forschungsbohrung SG-3 im Nordwesten Russlands an der norwegischen Grenze, wie Uli Harms vom Deutschen Geoforschungszentrum am Helmholtz-Zentrum Potsdam erklärt. Dort gehe es etwas mehr als zwölf Kilometer in die Tiefe. Allerdings sei die Bohrung inzwischen nicht mehr zugänglich. In Deutschland gehe es maximal 9101 Meter ins Erdreich – und zwar in Windischeschenbach in der Oberpfalz.
Frost interessiert sich also für Dinge, die eigentlich unerreichbar sind. In seinem Labor kann er sie nachbilden. Gesteinsproben kommen in kleine Metallkapseln und werden enormem Druck und großer Hitze ausgesetzt – bis zu 5000 Tonnen Druck können auf ein winziges Stück konzentriert werden. Was dann entsteht, ist Material des Erdmantels. «Wir können die gleichen Bedingungen wie im Erdmantel produzieren», sagt Frost. Versuchsmaterial, das Vulkane an die Oberfläche gebracht haben, steht der Forschung aus maximal 200 Kilometern Tiefe zur Verfügung. Die Hochdruckpresse in Frosts Labor ist so stark, dass er sogar Diamanten herstellen könnte. Frost und sein Team haben zudem erforscht, dass im Marsmantel deutlich mehr Eisenoxid steckt als in der Erde.
Der heutige Professor für experimentelle Geowissenschaften hat in London Chemie und Geologie studiert, in Bristol promovierte er über die geowissenschaftliche Hochdruck- und Hochtemperaturforschung. Dann arbeitete er zwei Jahre in den USA. Von Washington kam er 1997 ins beschauliche Bayreuth – der guten Forschungsmöglichkeiten wegen, wie er sagt. Dass die oberfränkische 70 000-Einwohner-Stadt vergleichsweise klein ist, störte ihn nie: «Wenn man forscht, merkt man das nicht so», sagt er und schmunzelt. Inzwischen ist er in Bayreuth heimisch geworden und hat eine Familie gegründet. Seine Frau arbeitet auch auf dem Campus, in der Freizeit genießt die Familie die schöne Landschaft rundum Bayreuth, wie er erzählt.
Frost habe mit seinen Arbeiten «das Wissen über den Aufbau der Erde und ihre Entwicklung über die Zeit fundamental erweitert», begründet die DFG die Verleihung des Leibniz-Preises an de Bayreuther. Und Uni-Präsident Stefan Leible sagt: Frost habe die Hochdruck- und Hochtemperaturforschung «wesentlich vorangebracht».
ZUR PERSON: Daniel James Frost wird unter Kollegen an der Uni Bayreuth meist nur «Dan» gerufen. Der Brite wurde am 29. November 1970 im englischen Wolverhampton geboren. Er studierte in London und Bristol und forschte anschließend in Washington. Seit fast 20 Jahren arbeitet er nun schon an der Universität Bayreuth, seit 2015 ist er zudem Direktor des Bayerischen Geo-Instituts. Inzwischen ist er in Bayreuth heimisch geworden und hat hier seine Familie gegründet. Von Kathrin Zeilmann, dpa
